一種蓄能機組故障分析系統(tǒng)及方法技術方案

本發(fā)明專利技術涉及一種蓄能機組故障分析系統(tǒng)及方法，監(jiān)控系統(tǒng)上位機采集與處理抽水蓄能機組實時數(shù)據(jù)，并提供故障事件記錄和曲線記錄的一覽表信息；后臺處理模塊調(diào)用所述監(jiān)控系統(tǒng)上位機的一覽表信息，對數(shù)據(jù)查詢并進行優(yōu)化，并將采集的特征信息與算法模塊進行交互；算法模塊提取對應的特征規(guī)則，并對蓄能機組啟停流程進行實施分析與判斷，對故障及異常情況進行報警；同時，將該次流程成功執(zhí)行結束后的相關信息進行計算，并更新對應規(guī)則的修正值；知識庫管理模塊提供管理接口，實現(xiàn)蓄能機組啟停流程特征的特征規(guī)則編寫。該系統(tǒng)不僅可以得到實時流程運行信息，并反映流程異常情況，還可實現(xiàn)雙重調(diào)節(jié)功能。

Fault analysis system and method for energy storage unit

The invention relates to a method and system for analyzing fault storage, storage unit and PC monitoring system real-time data acquisition and processing, and to provide a fault event record and curve record list information; background processing module calls the PC monitoring system of the list of information, data query and optimization, and the collected feature information and algorithm module interaction; feature extraction algorithm module of the corresponding rules, and the energy storage unit start stop process carried out analysis and judgment, warning of fault and abnormal situation; at the same time, the information related to the process of successful execution after the end of the calculation, revise and update the corresponding rules of value; knowledge base management module provides a management interface, realize the energy storage unit start stop process of writing characteristic rules. The system can not only get the real-time operation information, but also can reflect the abnormal situation of the process.

【技術實現(xiàn)步驟摘要】

本專利技術涉及電力系統(tǒng)監(jiān)測和分析
，尤其涉及一種基于知識庫的蓄能機組啟停流程故障分析平臺。
技術介紹
目前，我國抽水蓄能電站建設進入了一個高速發(fā)展的時期。抽水蓄能機組在電力系統(tǒng)中承擔著調(diào)峰、調(diào)頻、調(diào)相、事故備用及吸收多余電能等多種任務，是目前電網(wǎng)最重要的儲能和調(diào)峰調(diào)頻環(huán)節(jié)。抽水蓄能機組為可逆式機組，工況多樣復雜，配合協(xié)作設備較多，各設備狀態(tài)性能直接反映機組的運行性能。為保證電網(wǎng)及蓄能機組安全運行，充分發(fā)揮蓄能機組調(diào)峰調(diào)頻能力，提高電能質量及電網(wǎng)頻率的控制水平，需要對抽水蓄能機組工作的特性進行深入分析，以更好的充分掌控機組的相關信息，保障機組日常運行維護及為抽水蓄能機組狀態(tài)檢修提供支持。抽水蓄能機組在啟停過程中最容易出現(xiàn)故障，且表現(xiàn)出的故障形式多種多樣，故障機理過程也十分復雜。目前國內(nèi)外的蓄能機組故障診斷技術主要為基于設備故障樹的匹配診斷方法，形式單一、功能簡單，不能適應目前抽水蓄能機組多種工況轉換，流程復雜且故障多發(fā)的應用現(xiàn)狀。通過研究發(fā)現(xiàn)，國內(nèi)外對蓄能機組在線監(jiān)測和分析診斷方面的研究主要缺點在于：（1）集中在狀態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)的開發(fā)集成和故障的診斷方法上，目前的研究成果還不能滿足現(xiàn)場需求。（2）電廠現(xiàn)有系統(tǒng)大多仍以圖表曲線顯示、訊號或指示報警等為主，由于對報警值的設定缺乏科學性，使得系統(tǒng)無法做到準確異?；蚬收吓袛啵瑢τ诠收显\斷還是需要技術人員或專家分析來得出最終結果。（3）有些系統(tǒng)雖具有故障診斷功能，但達不到實用的水平。（4）在設備狀態(tài)檢修方面，直接依靠在線監(jiān)測系統(tǒng)的功能來決定機組檢修，目前的水平還滿足不了要求，仍以提供技術支持為主。
技術實現(xiàn)思路
有鑒于此，有必要針對目前的問題，提供一種為提高運維人員對故障分析和處理的效率，基于基礎知識庫的抽水蓄能電廠上位機啟停流程故障分析平臺。通過監(jiān)測機組開停機過程及狀態(tài)，分析其實際模式，并將實際模式與知識庫規(guī)則進行比對匹配，將比對結果作為故障診斷的依據(jù)，從而實現(xiàn)對抽水蓄能機組開停機過程的遠程監(jiān)測分析。本專利技術的一方面提供一種蓄能機組故障分析方法，包括：監(jiān)視蓄能機組故障對應各故障特征信息；從知識庫中提供與所述故障特征信息匹配的特征規(guī)則，并判斷所述故障特征信息是否與知識庫特征規(guī)則相匹配；匹配時，自動更新對應特征規(guī)則修正值；不匹配時，發(fā)出異常提示。專利技術的另一方面提供一種蓄能機組故障分析系統(tǒng)，包括：監(jiān)控系統(tǒng)上位機，用于抽水蓄能機組實時數(shù)據(jù)采集與處理，并提供故障事件記錄和曲線記錄的一覽表信息；后臺處理模塊，用于調(diào)用所述監(jiān)控系統(tǒng)上位機的一覽表信息，對數(shù)據(jù)查詢并進行優(yōu)化，并將采集的特征信息與算法模塊進行交互；算法模塊，用于提取對應的特征規(guī)則，并對蓄能機組啟停流程進行實施分析與判斷，對故障及異常情況進行報警；同時，將該次流程成功執(zhí)行結束后的相關信息進行計算，并更新對應規(guī)則的修正值；知識庫管理模塊，用于提供管理接口，實現(xiàn)蓄能機組啟停流程特征的特征規(guī)則編寫；及用戶界面。有益效果：本專利技術根據(jù)知識庫制定相關規(guī)則，完成對應故障分析算法，最終實現(xiàn)基于知識庫的蓄能機組啟停流程故障分析平臺。本專利技術帶來的好處是：（1）直接監(jiān)測各工況啟停流程每一步運行情況，以及相關設備動作情況及跨步條件滿足情況。通過知識庫將各工況中每一個流程步信息及設備情況編寫規(guī)則，對流程跨步實際時間進行監(jiān)視并修正規(guī)則。同時將每一步跨步條件所需設備情況進行匯總，當發(fā)生流程超時事件時即可快速定位故障，并記錄故障時刻各設備狀態(tài)；（2）根據(jù)知識庫的規(guī)則條目，匹配設備特征，自動診斷流程過程中該設備情況是否異常。既能進行設備實施故障監(jiān)視，又能對異常動作的設備進行診斷報警；（3）通過人為設定調(diào)整值，增加分析診斷裕度，能根據(jù)現(xiàn)場情況進行各機組快速調(diào)節(jié)。系統(tǒng)根據(jù)實際運行情況生成并更新修正值，對知識庫規(guī)則進行二次修正，使得更接近機組實際運行情況。采用雙重調(diào)整修正的方法，使得知識庫規(guī)則更接近機組實際啟停情況，又能增加智能管理手段。（4）技術成果可在一定程度上配合預防性檢修和狀態(tài)檢修的開展，并可在其他抽水蓄能電站和常規(guī)電站推廣。附圖說明圖1基于知識庫的蓄能機組啟停流程故障分析平臺整體框架圖；圖2流程分析功能流程圖；圖3模擬量特征分析功能流程圖；圖4開關量特征分析功能流程圖。具體實施方式下面結合附圖，對本專利技術的分析平臺及其實現(xiàn)方法做詳細說明。圖1為根據(jù)本專利技術的基于知識庫的蓄能機組啟停流程故障分析平臺的整體框架示意圖，表明該系統(tǒng)的結構原理和各個部分之間的架構和流程傳遞關系。如圖1所示，本專利技術的一種蓄能機組故障分析系統(tǒng)包括知識庫管理模塊103、算法模塊102、后臺處理模塊101、用戶界面104和抽水蓄能機組監(jiān)控系統(tǒng)上位機105。抽水蓄能機組監(jiān)控系統(tǒng)上位機105包括主計算機、數(shù)據(jù)庫計算機、工程師站、操作員站和遠動裝置及其搭設網(wǎng)絡。其中所述的遠動裝置包括完成調(diào)度與電站之間各種信息的采集并實時進行自動傳輸和交換的自動裝置。故障分析的前提條件是要有一定數(shù)量的能反映故障信息的故障特征形成的知識庫106。蓄能機組在啟停過程中出現(xiàn)異常，會引起一些物理參數(shù)的變化，比如出現(xiàn)某些異常會引起異常噪聲、振動加劇等現(xiàn)象，此時監(jiān)測到的振動、噪聲等物理參數(shù)就會發(fā)生變化。將表征機組運行狀態(tài)的設備參數(shù)稱為特征參數(shù)，特征參數(shù)的信息條目稱為特征信息。特征信息一般來源于對運行設備的狀態(tài)監(jiān)測（在線監(jiān)測和離線監(jiān)測），按其監(jiān)測對象可分為電流、電壓、功率等的電氣參數(shù)，振動、行程、位移、導葉幵度、間隙等的機械參數(shù)，水位、流量、壓力等的水力參數(shù)，應力應變等的力學參數(shù)，瓦溫、油溫、繞組溫度等的熱量參數(shù)等。同時，特征信息也包括不同流程中不同流程步的信息。下面對知識庫106的規(guī)則進行列舉：（1）流程步UOSTimeRegulationMaunal各字段含義為：U：機組。標明該條規(guī)則對應的機組。O：工況信息。標明該條規(guī)則對應的工況。S：流程步。標明該條規(guī)則對應工況的流程第幾步。Time：流程步時間。標明該條規(guī)則對應流程步執(zhí)行完所需的常規(guī)時間。Regulation：修正值。由系統(tǒng)自動生成并更新修正值，不需要管理人員填寫。Manual：人工調(diào)整值。為絕對值百分比，空值默認為0。（2）特征標準前綴UOSTA/DMessage各字段含義為：U：機組。標明該條規(guī)則對應的機組。O：工況信息。標明該條規(guī)則對應的工況。S：流程步。標明該條規(guī)則對應工況的流程第幾步。T：跳閘標識。標明該條規(guī)則是否表明機組跳閘。A/D：模/數(shù)標識。標明該條規(guī)則對應的是模擬量或開關量特征信息，針對不同情況會連接模擬量后綴或開關量后綴。Message：特征信息。與監(jiān)控系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)庫條目匹配。以上字段均通過管理人員填寫，不能為空，。（3）模擬量后綴IntervalEdgeRegulationMaunalInterval：區(qū)間值。標明監(jiān)視時間區(qū)間，非空。Edge：跳變值。標明跳變幅度，非空。Regulation：修正值。由系統(tǒng)自動生成并更新修正值，不需要管理人員填寫。Manual：人工調(diào)整值。為絕對值百分比，空值默認為0。（4）開關量后綴PEdgeNEdgePCountNCountRegulationMaunalPEdge：從0到1變位區(qū)間值。標明監(jiān)視時間區(qū)間，空值說明不分析。NEdge：從1到0變位區(qū)間值。標明監(jiān)視時間區(qū)間，空值說明不分析。PC本文檔來自技高網(wǎng)...

【技術保護點】
一種蓄能機組故障分析方法，其特征在于，包括：監(jiān)視蓄能機組故障對應各故障特征信息；從知識庫中提供與所述故障特征信息匹配的特征規(guī)則，并判斷所述故障特征信息是否與知識庫特征規(guī)則相匹配；匹配時，自動更新對應特征規(guī)則修正值；不匹配時，發(fā)出異常提示。

【技術特征摘要】
1.一種蓄能機組故障分析方法，其特征在于，包括：監(jiān)視蓄能機組故障對應各故障特征信息；從知識庫中提供與所述故障特征信息匹配的特征規(guī)則，并判斷所述故障特征信息是否與知識庫特征規(guī)則相匹配；匹配時，自動更新對應特征規(guī)則修正值；不匹配時，發(fā)出異常提示。2.根據(jù)權利要求1所述的蓄能機組故障分析方法，其特征在于，所述特征信息為表征機組運行狀態(tài)的設備參數(shù)的信息條目及不同流程中不同流程步的信息。3.根據(jù)權利要求1所述的蓄能機組故障分析方法，其特征在于，所述修正值為系統(tǒng)根據(jù)對應設備在過去一段時間的動作情況、即某項設備特征的變化情況自動計算的自動調(diào)整修正值。4.根據(jù)權利要求1所述的蓄能機組故障分析方法，其特征在于，所述知識庫特征規(guī)則包括流程步，特征標準前綴，模擬量后綴，開關量后綴。5.根據(jù)權利要求4所述的蓄能機組故障分析方法，其特征在于，所述的流程步包括：機組，用于標明該條規(guī)則對應的機組；工況信息，用于標明該條規(guī)則對應的工況；流程步，用于標明該條規(guī)則對應工況的流程的第幾步；流程步時間，用于標明該條規(guī)則對應流程步執(zhí)行完所需的常規(guī)時間；修正值及人工調(diào)整值。6.根據(jù)權利要求4所述的蓄能機組故障分析方法，其特征在于，所述的特征標...

【專利技術屬性】
技術研發(fā)人員：黃中杰，代雄，馮凌云，方峻，茹浩，梁彥，徐陶龍，彭濤，楊銘軒，
申請(專利權)人：廣東蓄能發(fā)電有限公司，
類型：發(fā)明
國別省市：廣東;44